浙江省杭州市杭州第二中学2021-2022学年物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、一辆小车静止在水平地面上，bc是固定在车上的一根水平杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上，现使小车如下图分四次分别以a1、a2、a3、a4向右匀加速运动，四种情况下M、m均与车保持相对静止，且图甲和图乙中细线仍处于竖直方向，已知a1:a2:a3:a4=1:2:4:8，M受到的摩擦力大小依次为f1、f2、f3、f4，则下列说法正确的是（）A．f1:f2:=1:4B．f1:f2:=2:3C．f3:f4=1:4D．tanα=2tanθ2、在核能的利用中，有这样一个反应：吸收一个慢中子后，分解成和，该反应放出大量能量的同时还放出A．一个粒子B．一个氘核C．三个中子D．两个中子3、太空中的尘埃对飞船的碰撞会阻碍飞船的飞行，质量为M的飞船飞入太空尘埃密集区域时，需要开动引擎提供大小为F的平均推力才能维持飞船以恒定速度v匀速飞行．已知尘埃与飞船碰撞后将完全黏附在飞船上，则在太空尘埃密集区域单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为A． B． C． D．4、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C．对着圆心入射的粒子，速度越小时间越长D．只要速度满足v=RqB/m，沿不同方向射入的粒子射出后均可垂直打在MN上5、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为1AC．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒钟产生的热量为10J6、质量为m的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f，则雨滴下落高度h的过程中空气阻力对其做的功为（）A．0 B．fh C．mgh D．﹣fh二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2s内的位移为4.0m，第3s内的位移为6.0m，则下列判断中正确的是（）A．它的加速度大小是2.0m/s2B．它在前7s内的位移是56mC．它的初速度为零D．它在第2s末的速度为5.0m/s8、如图所示，小灯泡与滑动变阻器R串联，接在理想变压器副线圈两端，交流发电机接原线圈两端，要使灯泡变亮，下列操作可行的是A．增大发电机的转速B．增大变压器原线圈匝数C．滑动变阻器滑动触头向下移动D．增大发电机中磁场的磁感应强度9、下列说法正确的是（）A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验B．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子C．粒子散射实验中少数粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大10、用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．下列说法正确的是（）A．将电池正的极性反转，则光电流减小，甚至可能为零B．用较低频率的光来照射，依然有光电流，但电流较小C．将变阻器的触点向移动，光电流减小，但不为零D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将一直变大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是：④①_________(填写步骤前面的数字)（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为_________m(结果保留1位有效数字)。（3）下列说法不能作为油膜法粗略测定分子直径的实验基础是_________A．油滴扩散为油膜时体积不变B．油酸分子直径的数量级是10-10mC．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜（4）实验中若油酸未完全散开，会导致计算分子直径的结果_________（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学用1mL油酸配成500mL的油酸酒精溶液，又用滴管测得每100滴这种溶液的总体积为1mL．将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示．（1）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___________mL；（2）数出油膜所占的面积，则可估算出每个油酸分子的直径约为__m．（结果取1位有效数字）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一个边长为a=1m的正方形线圈，总电阻R=2Ω，当线圈以v=2m/s的速度通过磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直．若磁场的宽度b>1m，如图所示，求：（1）线圈进入磁场的过程中感应电流的大小；（2）线圈在穿过整个磁场的过程中释放的焦耳热．14．（16分）如图甲所示，U形气缸固定在水平地面上，用面积S=10cm2的活塞(该活塞重力不计)封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．外界大气压强为p0=1.0×105Pa，初始时活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.①请在乙图中作出能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像；②当温度缓慢升高到t1=27℃时，活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=4kg的砝码，要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力，则温度至少要升高到多少摄氏度?g取10N/kg.15．（12分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，(ⅰ)求三棱镜的折射率；(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】甲乙两图中，M水平方向只受静摩擦力作用，根据牛顿第二定律得：f1=ma1，f2=Ma2，而a1:a2=1:2，则f1:根据牛顿第二定律，有：f=M+ma，所以f3:f4=a3:a4=1:2，故C错误；对物体m隔离受力分析，可得tanθ=【点睛】前两图中，M是由静摩擦力提供加速度的，根据牛顿第二定律直接求解f1和f2的关系；后两图中对小球和滑块整体受力分析，根据牛顿第二定律列式求解．通过对2、C【解析】

根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程应该是，则该反应放出大量能量的同时还放出三个中子，故选C.3、D【解析】

设单位时间内黏附在飞船上尘埃的质量为m．以单位时间内黏附在飞船上的尘埃为研究对象，根据动量定理有：Ft=mv-0，其中t=1s，可得：，D正确．4、D【解析】试题分析：当速度满足v=qBRm时，粒子运动半径r=mv考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动【名师点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出v=qBR5、C【解析】

A．由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值故A错误。

B．通过电阻的电流故B错误。C．根据P=I2R，知电阻消耗的电功率P=5W．故C正确；D．电阻每秒产生热量Q=Pt=5J故D错误。6、D【解析】

雨滴下落高度h的过程中，空气阻力方向与雨滴的位移方向相反，对其做负功，为W=-fh。故选D．【点睛】对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功的含义不同，对于空气阻力做功与路径有关，且明确阻力是做负功的．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】

由匀变速运动的规律代入数据可得，A正确由时间中点的速度等于全程的平均速度可知2s末的速度为，故物体的初速度为，因此物体7s内的位移为，代入数据解得，B正确C错误D正确8、AD【解析】

根据Em=NBSω可知，增大发电机的转速以及增大发电机中磁场的磁感应强度，则发电机输出电压均变大，变压器的输入电压变大，输出电压变大，则灯泡变亮，选项AD正确；增大变压器原线圈匝数，则根据变压器匝数比等于电压比可知，次级电压减小，则灯泡变暗，选项B错误；滑动变阻器滑动触头向下移动，则R阻值变大，因次级电压不变，则次级电流减小，灯泡变暗，选项C错误；9、BC【解析】

AC、根据α粒子散射实验卢瑟福提出了原子的核式结构，实验很好的解释了原子的核式结构，故选项C正确，A错误；B、普朗克认为：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，故选项B正确；D、由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故选项D错误．10、AC【解析】试题分析：将电池正的极性反转，光电管中仍然有光电子产生，只是电流表读数可能为零，故A正确；用较低频率的光来照射，可能不会发生光电效应，B错误；触头c向b端移动，只是导致阳极与阴极的电压减小，电场力也减小，电子获得的加速度减小，光电子到达阳极时的速度变小，光电流减小，但不为零，C正确；只要电源的电压足够大，将变阻器的触头c向a端移动，因受到电场阻力，则可能导致到达阳极时，动能为零，则电流表A读数可能为0，故D错误．考点：考查了光电效应三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、②⑤③5×10-10B偏大【解析】（1）（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=V（2）先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=1×10-6（3）油滴扩散为油膜时体积不变，并且让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜，然后根据d=VS计算，跟分子的数量级无关，故（4）油酸未完全散开，S偏小，根据d=VS可知得到的分子直径12、2×10-51×10-9【解析】（1）每一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积：V=mL=2×10−5mL（2）油膜所占方格数是200(超过半个算一个,不足半个舍去)，则油膜的面积S=200×1cm2=2×10−2m2；油酸分子的大小：d=V/S==1×10−9m．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.5A（2）0.5J【解析】

(1)感应电动势，感应电流：；(2)线圈进入磁场的时间：，则线圈离开磁场的时间也等于0.5s；线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热：；14、(1)(2)147℃【解析】

①因开始时活塞紧压小挡板，说明被封闭气体的压强要小于大气压，在活塞离开挡板之前，气体的体积不变，做等容变化，图线是过P-T图的坐标原点的，活塞离开挡板后，做等压变化，由此可知气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像如图:②对气缸内气体：T1=300K，p1=p0=1.0×10